包头环境

第四节 土地荒漠化
一、荒漠化和沙化土地现状




截至 2009 年底，包头市荒漠化土地面积为 2468444.711 公顷，占总土地面积的 87.8%，分布于东河区、石拐区、 九原区、土默特右旗、固阳县、达茂明旗 6 个旗（县、 区） 包头市气候干旱、多风，风蚀荒漠化土地分布最为广泛， 占荒漠化土地总面积的 81.22%；水蚀荒漠化面积占 12.95%；盐渍化土地面积占 5.83%。 全市轻度荒漠化土地占荒漠化土地总面积36.08% ；中度 荒漠化土地占 58.94%；重度荒漠化土地占4.83% ；极重 度荒漠化土地面积3934.554 公顷，占 0.15%。 截至 2009 年底，全市沙化土地面积为 382125.648 公顷 ，占全市总土地面积的 13.5%，分布于 4 个旗(县、区） ；半固定沙地（丘）占沙化土地总面积的 0.01%；固定沙 地（丘）占 2.94%；裸露沙地占 77.87%；沙化耕地占 0.55%；风蚀劣地占 18.63%。
左上：昆区环保局仓库 左下：乌兰小区内搭建的地震棚 右上：东河区地震纪念碑
第三节 滑坡 一、典型实例


白灰厂滑坡位于包头石拐矿区召沟河床西侧,与长汉沟煤 矿工业广场隔沟相对。滑坡体沿召沟河床东侧展布,东西 宽300一370m,南北最大长度约600m,总面积约l.6X10,扩, 滑坡体体积近5.0x10`时。白灰厂滑坡系该地区召沟古滑 坡的一部分,由于具不良的地质背景及岩体介质结构条件, 在大气降雨、坡脚开挖等外界触发因素的作用下,再次变 形滑动。自1979年底复活以来,滑坡体前缘向前滑动了约 30m左右,覆盖掩埋了公路60Ont余,并越过公路毁坏民房近 5000时,而且可能堵塞召沟河床,迫使洪水改道,威胁长汉 沟煤矿的安全。 白灰厂滑坡是召沟古滑坡的局部复活。该滑坡发育于中上 侏罗统长汉沟组砂页岩中。滑坡体底部为厚达30m的油页 岩,滑床为厚约lm的黄色粘土岩。滑床以下为中下侏罗统 石拐子群砂、页岩夹煤层。除滑坡北部外,其下全为矿区 的采空区。
二、地质条件



白灰厂滑坡位于内蒙古大青山石拐子煤田西段长汉沟向斜 北侧,矿区地层为侏罗系砂岩、砂砾岩、油页岩及砂质页 岩等,由于受NNw向构造应力的作用,岩体中存在十分发育 的NW向及NNE向共扼剪节理及NNW向的张性节理,为滑坡提 供了必要的岩体结构条件及构造条件。 从区域范围来看,该区自第四纪以来处于上升阶段,滑坡东 侧召沟河床下切,为滑坡的形成提供了必要的地形条件及 临空面。滑坡体下部的B煤层为工业开采煤层,1968年已采 完,并在滑坡体东侧召沟河床及滑坡体北部留有保安煤柱。 地下采煤后,地表形成裂缝及坍陷,上覆岩体再次遭受扰动, 为地表水的渗人提供了良好通道。 白灰厂滑坡为大型古滑坡的一部分,具有典型的滑坡地形。 滑坡后缘为断壁陡坡,与之相连接的是台地或凹地及小丘, 而后又与缓坡及陡坡相接滑坡体上马兰期黄土以不同的角 度不整合于滑坡体的砂岩岩层上,其高程低于区域黄土的 高程,说明古滑坡形成于Q3形成以前,地质调查的结果显示, 在Q`与乌兰期黄土形成以后滑坡体又有过再次滑动。今日 的白灰厂滑坡仅是召沟古滑坡的部分复活,其规模亦比较 小。
1996年包头6.4级地震的震区构造、烈度、余震与震源机制解释
横跨1996年包头6.4级地震震源区的地震构造剖面
三、造成的危害




本次地震是典型的城市直下型地震。包头市大部分地区的烈度为6度或 7度，个别点为8度，包头市是建国初期开始兴建的大型工业城市，老 旧建筑较多，因而在这次地震中 破坏较重，损失较大。 居民住房损失严重。地震分别使城区10%的楼房和48.7%的平房住宅遭 到中等以上损坏，地震发生一个多月后，仍有约25万人住在临时搭建 的防震棚内。 城市公用设施破坏严重。长300m的包钢北桥主梁、桥墩严重损坏；包 钢中桥桥墩裂缝、沉陷，上部桥面裂缝，严重移位相当数量的学校、 医院无法正常运转。包头市有233所中小学校计34.4万平方米的校舍受 到中等以上的损坏，分别占全市中小学校总数的31%和校舍总面积的 24.4%。 企业损失巨大。地震使包头市1200多家企业不同程度的受到损害，其 中工业设备受损6029台，工业厂房受损面积达471万平方米。
上图：包头市在内 蒙古地区的位置 右图：包头市行政 区划图
二、地质概况
阴山山脉以南主要为发育第四纪更新世及全新世地层，以湖 相淤泥及淤泥质黏性土为主，发育第三纪红层。 固阳县中部，土默特右旗北部、石拐区主要发育中生代固阳 群厚度较大的陆相山间盆地沉积，上部含煤，下部以紫红色碎 屑岩为主，为本区主要煤系地层之一。另有少量古生代灰岩， 及太古宙变质岩出露。 白云鄂博地区位于内蒙古自治区中部，大致以北纬42°为界， 南界位于固阳县城以北，横跨固阳、达茂。震旦纪白云鄂博群 和渣尔泰群分布广泛，为由石英岩、板岩、结晶灰岩等组成的 浅变质岩系，厚度近万米。白云鄂博产铁、磷、钾、稀土等矿 产。中生代除晚侏罗世有火山活动，形成由基性到酸性的火山 岩系外，其余皆为陆相盆地碎屑沉积。产可采煤层。
第二节 地震
一、典型实例
1996年5月3日，包头哈业胡同发生6.4级地震。此次地震是建 国以来内蒙古自治区发生的最大的一次地震灾害，也是1976 年唐山地震后，6级以上地震首次在百万人口的城市造成灾害。 到5月4日共发生余震254次。地震中死亡26人，受伤364人， 其中重伤60人，失踪5人。房屋破坏面积近2000万平方米，其 中毁坏近43万平方米，灾区人口210万人，涉及9个旗县区、 87个乡镇。包头市青山区、昆都仑区、石拐区部分烟囱倒塌， 部分楼房有裂缝，包头至固阳的l10千伏供电线路中断，造成 固阳县城停电。5月4日凌晨0时14分伊盟地办报告，黄河南岸 伊盟达拉特旗的恩格贝示范区2号水库(蓄水量400万立方米)， 震后大坝背后抛出约l万多立方米土，大坝处于危险状态。地 震造成的直接经济损失约15亿元。
二、形成机理

1996年5月3日内蒙古包头6.4级地震的震中位于河套断陷带中


段的一处相对隆升的山地，乌拉山凸起区内，北侧是由乌拉山 北麓断裂和色尔腾山山前断裂东段夹持的次级断陷临河断陷的 东端，南侧则是以乌拉山山前断裂为北界的白彦花次级断陷的 东端尾部。关于包头6.4级地震的发震构造，目前有2种认识: 第1种观点认为NNE向乌拉山北缘断裂是发震构造。主要依据有 : 1)烈度八度区的主体位臵及长轴与乌拉山北缘断裂接近或基 本一致。2)地震时在乌拉山北缘断裂的下盘(乌拉山凸起区)顺 着基岩岩脉发生裂缝，断续延伸约5KM，走向N70°E，与乌拉 山北缘断裂基本一致。3)主震后头4天的余震为NNE向分布。 第2种观点认为包头地震破裂是NW向断层的左旋-正断型错动的 结果。然而，这种观点没有与具体的地质断层相联系。
三、复活原因




软弱的粘土岩对滑坡起着控制作用。化学分析结果表明, 粘土岩中的蒙脱石含量高达74.68%，含水量高，孔隙度大， 造成粘土岩塑性孕杭剪强度很低,蠕变比较显著。 水文条件的变化以及各种人为的因素亦是滑坡复活的触发 因素。1979年滑坡复活前几年的平均降雨量为470mm,比历 年平均降雨量高129mm。降雨通过地表裂缝直接下渗,且粘 土岩为不透水岩层,渗透系数小,雨水渗透被阻隔为粘土岩 吸收,导致滑坡稳定条件的恶化。 地下采矿使上覆岩体的完整性遭到显著的破坏,改变了滑 坡的水文地质及工程地质条件。一方面直接破坡了上覆岩 体的完整性;另一方面,这些地表裂缝为地表水提供了渗透 通道。 修建公路时滑坡前缘的大规模清方,起到切层开挖坡脚的 作用,使本来已处于极限平衡状态的古滑坡体又增加了不 利的影响因素。
环境地质学： 内蒙古包头市环境地质问题简述



第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
概述 地震 滑坡 土地荒漠化 其他地质灾害
第一节 概述
一、包头市概况 包头位于蒙古高原的南端，华北地区北部、内蒙 古中部，南濒黄河，阴山山脉横贯该市中部，形 成北部高原、中部山地、南部平原三个地形区域。 包头属半干旱中温带大陆性季风气候。全年平均 气温为7.2℃，年平均风速1.2米/秒，年降水总量 421.8毫米。全年空气质量二级以上良好天数达到 324天。 包头市是世界最大的稀土矿床——白云鄂博铁矿 所在地，该市的矿产资源具有种类多、储量大、 品位高、分布集中、易于开采的特点，尤以金属 矿产得天独厚，其中稀土矿不仅是包头的优势矿 种，也是国家矿产资源的瑰宝。
治沙过程简图
三、结论

针对包头市达茂旗土地植被生态系统不断恶化的形势,一 些土地由于逐渐退化为沙漠化已不适宜种植庄稼,加之本 地区生蓄超载过数,草牧场沙化、退化严重的问题,对项目 区内的土地类型、土地沙漠化程度和具体改造内容采取了 具体改造措施。要想使草原走上可持续利用发展之路,最 终必须实现两个根本性的转变,其一,从传统粗放落后的天 然草地放牧畜牧业,全面转向以人工草地和饲料地为基础 的现代化的舍饲畜牧业;其二,突出天然草原的生态功能, 从几千年以来作为放牧场为主,全面转向以丰富和发挥它 的防风固沙、保持水土,通过发展高效的人工草地和饲料 地,走向以人工草地和饲草以及农业饲料来支持的畜牧业, 通过对上述项目的开展,会使该地区的荒地得到合理的改 造和利用,使农用地生态环境充分得到改善,保持农用地的 良性循环,同时可以取得良好的社会、经济和生态效益。
二、治理措施



土地改造分类依据内植被荒漠化程度和土壤的性质,分为两 种形式对土地利用率和使用价值进行改造。即:优良草种繁 殖区和草种种植区。 优良牧草繁殖区的建设。引进蒙农红豆草或蒙农杂种冰草等 优良草种,通过项目实施自繁加以解决。可利用原有深井和 新建大型设备喷灌。使用的肥料为农用肥和化肥。项目根据 本地区土壤的类型, 合理安排植被，起到了保护优良草种成 活率的作用。通过科学种植收到良好效果,粮草兼种保护了 优质草种幼苗的生长期有利推动了本地区畜牧业的发展。 优良牧草种植示范区实施情况分析。根据种植示范区实施情 况得出结论:对土地荒漠化的治理是一项难度较大的任务,必 须加强管理通过多年的实验种植,摸索出适合本地区自然环 境和土壤的草种进行反复种植研究,才能从根本上解决土地 沙漠化的问题。
滑坡变形速率与时间曲线
滑面粘土岩的强度 I峰值强度（φ =15.3 c=0.43bar） II残余强度（φ =9.5 c=0.29bar）
四、滑坡治理



综合防渗排水。为了降低滑床粘土岩的含水量,提高其力学指 标及强度参数,一方面应尽可能减少地下水的补给,另一方面对 滑坡体中的地下水应该泄放、疏干。地面防渗,木但填平地表 裂缝,加上防渗铺盖,而且在滑坡体上开挖排水沟。地卞水疏干, 钻井疏干是一种比较经济实用的疏干方式。 抗滑桩加固。抗滑桩是加固边坡的一种有效方法,对于白灰厂 具平缓滑动面的座落式平推滑移型滑坡效果更为明显。 停止坡脚的切层开挖。滑坡体前缘的清方及开挖对滑坡体的滑 动起到切层开挖的不良作用,对于白灰厂具有明显蠕变特点的 滑坡,往往滑坡前缘清方不断,滑移变形不止。 在滑坡体前缘做抗滑挡墙。这种抗滑挡墙可以用开挖滑坡体前 缘的岩石就地堆积,比较经济。碎石堆积的挡墙不但增加了滑 坡体前缘的坑滑动面积,且挖掘滑坡体前缘的岩土,可以有效地 扰动、破坏粘土岩滑动面的完整性,提高了滑坡前缘的抗滑强 度,从而增加抗滑动力。
第五节 其他地质环境Baidu Nhomakorabea题
一、水土流失



包头市分属黄河流域及内陆河两大流域。由于地形地貌分 布类型和气候、土壤等流失因子各异,各区土壤流失类型 也存在明显差异,大青山以北地区其土壤侵蚀主要以风力 侵蚀和风水复合侵蚀为主。大青山土石山区及丘陵区以水 力侵蚀中的沟蚀为主,大青山南部平原区以水力侵蚀中的 面蚀为主。 水土流失人为因素(1)土地资源的不合理利用 (2)牲畜增 加、超载放牧 (3)开矿、修路、建设等开发建设项目破坏 了原有地貌和植被,大量的弃土、弃石、弃沙无序堆放而 引起新的水土流失。 气候原因(1)降雨。包头市降雨多集中在7～9月份,多以暴 雨出现,且强度大,很容易形成地表径流并形成洪水； (2) 大风。由于包头市地势高,气候干燥,下垫面松散,土壤干 燥,植被稀疏,因此在风沙区最容易造成风蚀,使土地严重 沙漠化。(3)冻结和解冻。温度的剧烈变化对丘陵沟壑区 重力侵蚀产生直接影响